CN105295489A - 多彩反射隔热涂层 - Google Patents

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张建
刑文琪
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Abstract

一种多彩反射隔热涂层,包括双层反射体系,第一层为多彩彩粒体系层,第二层为中间涂层;在中层漆中组分中除添加二氧化钛经过特殊结晶改性的颜料,再添加功能性隔热填料,赋予涂层“保温瓶式”的隔热效应;选用中空玻璃微珠功能材料在中间涂层中的应用,隔绝了热对流和热传导的作用,同时反射第一道防线不能反射的红外线及可见光。

Description

多彩反射隔热涂层
技术领域
本发明属于多功能复层涂料行业,具体涉及一种多彩反射隔热涂层。
背景技术
多彩涂料可分为油包油、油包水、水包油、水包水四类,随着人们对水性化要求的提高及环境保护的要求,前三类基本淘汰,水包水多彩涂料成为研究的热点。它是以物理化学体系中的胶体化学和表面化学的理论作为产品设计的基本理论依据,在制备过程中存在物质的物理变化和化学反应的转化,将液态的水性树脂经过离子包覆成胶状的水性彩色颗粒,并均匀地悬浮在特定的水性乳液中,最终形成多姿多彩、颗粒大小随意的高分子液态胶状的共聚物,通过专用喷枪在与花岗岩底色相似的中层漆上进行喷涂,最后形成与花岗岩及大理石相似花纹的水包水多彩涂层。由于该产品的涂层花纹与花岗岩及大理石花纹及其相似,因此用于代替花岗岩及大理石的外墙装饰,价廉物美,避免天然大理石及花岗岩的过度开采,节约能源。目前人们只注重水包水涂层花纹与花岗岩及大理石相似程度,没有注重水包水涂层节能效果。关于“水包水”多彩涂层节能效果方面的研究未见相关报导,在我国经济发展的潜能非常巨大。必会带来能耗的巨大增加,长期忽视的建筑能耗问题已引起国家的高度重视,我国审时度势,已经把节约能耗和保护环境定位我国的基本国策,大力推广建筑节能是非常重大的意义。为此,研究能反射太阳中的可见光及红外线的能量高的辐射率,有卓越的隔热反射性能的“水包水”多彩反射隔热涂料,解决现有水性多彩涂层不能反射太阳的可见光及红外线的技术问题。
发明内容
“水包水”多彩涂料涂层是一复合涂层,由抗碱封闭底漆、多彩中间层、多彩彩点(连续相)、罩光清漆四部分组成,抗碱封闭底漆及整个涂层起到抗碱封闭作用,把墙体表面的碱牢牢封住,同时对墙体腻子层起粘结作用,保证中间层与墙体有着牢固的附着力,及不受墙体碱性侵蚀起到一个承上启下的作用,该涂层由于被中间涂层覆盖,故对整个涂层反射率及半珠发射率无影响,所以该涂层只须考虑它的抗碱性及封闭性,无须考虑近红外线反射比、太阳光反射比及半珠发射率。罩光清漆是罩在整个涂层最外的一层涂层,根据装饰效果不同分为哑光及亮光之分,它是一层透明的保护膜就像人体的皮肤一样,只须这层有足够的耐紫外线能力,它对整个涂层的太阳光反射比及半球反射率影响甚微,所以要有一高的太阳光反射比及近红外反射比的涂层,主要取决于彩粒及中间涂层。
本发明旨在通过一种崭新的复合材料(二氧化钛经过特殊结晶致性的颜料)在水包水多彩粒子中运用,使多彩粒子达到很高的近红外线反射比及太阳光反射比,在中层漆中组分中除添加二氧化钛经过特殊结晶改性的颜料,再添加功能性隔热填料,赋予涂层“保温瓶式”的隔热效应。这样太阳光到达涂层表面就有二道防线,第一道“防线”发生在有色彩的“水包水”多彩涂层表面,用过二氧化钛经过特殊结晶改性的颜料,用普通水性色浆(黑色用复配色避免用黑色浆)配色,毅然有很好的太阳光反射比和红外线反射比,克服了用传统水性色浆使多彩粒子及中间涂层的太阳光反射比及红外线大幅下降的弊端。第二道”防线”则是利用“暖水瓶隔热的原理”,选用中空玻璃微珠等功能材料在中间涂层中的应用,隔绝了热对流和热传导的作用,同时反射第一道防线不能反射的红外线及可见光。
本发明的目的在于提供一种多彩反射隔热涂层,包括双层反射体系,第一层为多彩彩粒体系层,第二层为中间涂层。
多彩彩粒体系层的造粒,所用基础漆的重量组分包括:水400-450份、羟乙基纤维素10-12份、消泡剂2-3份、分散剂3-6份、填料200-250份、钛白粉0-50份、红外线反射材料0-50份、乳液250-300份、成膜助剂5-10份、增稠剂8-10份、防冻剂10-20份、防腐剂2-4份、多功能助剂2-3份。
中间涂层的重量组分包括:水100-120份、羟乙基纤维素0-2份、消泡剂2-3份、分散剂3-6份、润湿剂1-2份、填料50-100份、钛白粉0-180、红外线反射材料3-150份、乳液350-450份、成膜助剂10-15份、增稠剂5-8份、流平剂2-4份、防冻剂10-20份、防腐剂2-4份、多功能助剂2-3份、中空玻璃微5-10份。
作为优选的,所述红外线反射材料为二氧化钛改性颜料。
作为优选的,所述多功能助剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
本发明的另一目的在于提供基础漆的制备工艺,包括以下步骤:
先将水加入高速搅拌釜中,在搅拌的情况下加入羟乙基纤维素、消泡剂、分散剂、填料、钛白粉、红外线反射材料、乳液、成膜助剂、增稠剂、防冻剂、防腐剂、多功能助剂。
本发明的另一目的在于提供多彩彩粒制造工艺,包括以下步骤:
A.分散相配比:基础漆85-92份,8%保护胶15-20份,通过搅拌,把保护胶加入到基础漆中制成分散相;
B.造粒:5%保护胶45-50份,分散相50-45份,通过搅拌进行造粒;
C.成品漆:氟硅乳液300-350份,成膜助剂15-25份,水180-200份,杀菌剂1-2份,防冻剂8-10份,悬浮剂6-8份,消泡剂0.35-0.4份,各色粒子150-500份,流动流变调节剂7.5-8份;把制成的粒子悬浮乳液加入到连续相制成成品漆。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种多彩反射隔热涂层,包括双层反射体系,第一层为多彩彩粒体系层,第二层为中间涂层。多彩彩粒体系层的造粒,所用基础漆的重量组分及中间涂层的重量组分如表1。
基础漆的制备工艺,包括以下步骤:根据表1中的配方,先将水加入高速搅拌釜中,在搅拌的情况下加入羟乙基纤维素、消泡剂、分散剂、填料、钛白粉、红外线反射材料、乳液、成膜助剂、增稠剂、防冻剂、防腐剂、多功能助剂。
多彩彩粒制造工艺,包括以下步骤:
A.分散相配比:基础漆85-92份,8%保护胶15-20份,通过搅拌,把保护胶加入到基础漆中制成分散相;
B.造粒:5%保护胶45-50份,分散相50-45份,通过搅拌进行造粒;
C.成品漆:氟硅乳液300-350份,成膜助剂15-25份,水180-200份,杀菌剂1-2份,防冻剂8-10份,悬浮剂6-8份,消泡剂0.35-0.4份,各色粒子150-500份,流动流变调节剂7.5-8份;把制成的粒子悬浮乳液加入到连续相制成成品漆。
实施例2
一种多彩反射隔热涂层,包括双层反射体系,第一层为多彩彩粒体系层,第二层为中间涂层。多彩彩粒体系层的造粒,所用基础漆的重量组分及中间涂层的重量组分如表1。
基础漆的制备工艺,包括以下步骤:根据表1中的配方,先将水加入高速搅拌釜中,在搅拌的情况下加入羟乙基纤维素、消泡剂、分散剂、填料、钛白粉、红外线反射材料、乳液、成膜助剂、增稠剂、防冻剂、防腐剂、多功能助剂。
多彩彩粒制造工艺,包括以下步骤:
A.分散相配比:基础漆85-92份,8%保护胶15-20份,通过搅拌,把保护胶加入到基础漆中制成分散相;
B.造粒:5%保护胶45-50份,分散相50-45份,通过搅拌进行造粒;
C.成品漆:氟硅乳液300-350份,成膜助剂15-25份,水180-200份,杀菌剂1-2份,防冻剂8-10份,悬浮剂6-8份,消泡剂0.35-0.4份,各色粒子150-500份,流动流变调节剂7.5-8份;把制成的粒子悬浮乳液加入到连续相制成成品漆。
表1
按GB/T235-2014《建筑反射隔热涂料》标准在铝合金板上制备样品,并测定太阳光/近红外反射率、半球反射率及污染后太阳光反射比变化率(DTSR),参考GB/T235-2008测试不同色调样品的试板背板温差,以评估整个涂层的实际应用性能。
表2红外线反射材料在中明度基料及中层漆中表现
表3红外线反射材料在低明度(L≤40)基料及中层漆中表现
同时在基料及中层漆使用其他材料和红外线反射材料在太阳光反射比及半球发射率进行对比,如表4;
其中样品1.使用红外线反射材料;样品2.使用进口冷颜料;样品3.使用进口反射颜料。
表4
红外线反射隔热材料经过在水性多彩反射隔热涂料粒子基料及中层漆中的进行了实际生产并进行了检测,检测数据如下表5:
表5
以上这些数据表明,通过在水性多彩粒子基料及中层漆中使用红外反射材料,使用普通色浆进行配色(黑色使用红黄蓝复配色),通过测试具有很优秀太阳光反射比及红外线反射比,使制备优秀的水性多彩反射隔热涂料成为可能。这样在颜色上即能保证“水包水”多彩涂料需要不同明度值彩粒及中层漆的要求,又能反射太阳的可见光及红外线,节能环保,具有很大的社会意义。
红外线反射隔热颜料在“水包水”造粒用基料及中层漆能赋予这些涂层有很好的太阳光反射比及红外线反射比。前面所述“水包水”水性多彩涂层是一复合涂层。为了进一步阻滞太阳能热传导,在半层漆中使用一部分进口中空玻璃微珠,利用玻璃微珠-红外线反射隔热材料-进口钛白,使中空玻璃微珠均匀排布于整个涂层中部,既保证了玻璃微珠的充裕用量,又保证了整个涂层的光滑致密,使其耐沾污性不至于下降,同时添加适量的红外线反射材料及钛白粉(根据明度L*不同进行调整),使其耐沾污不至于下降及整个涂层半球发射率的影响,对中层漆加于不加玻璃微珠进行了整个涂层性能测试,见表6。
表6
由表6可以看出,在水性多彩涂层中层漆中添加玻璃微珠对整个涂层的太阳光反射比及红外线反射比都有所提高,半球发射率数据相差不大,隔热温差也有所提高。

Claims (5)

1.一种多彩反射隔热涂层,包括双层反射体系,第一层为多彩彩粒体系层,第二层为中间涂层;
多彩彩粒体系层的造粒,所用基础漆的重量组分包括:水400-450份、羟乙基纤维素10-12份、消泡剂2-3份、分散剂3-6份、填料200-250份、钛白粉0-50份、红外线反射材料0-50份、乳液250-300份、成膜助剂5-10份、增稠剂8-10份、防冻剂10-20份、防腐剂2-4份、多功能助剂2-3份;
中间涂层的重量组分包括:水100-120份、羟乙基纤维素0-2份、消泡剂2-3份、分散剂3-6份、润湿剂1-2份、填料50-100份、钛白粉0-180、红外线反射材料3-150份、乳液350-450份、成膜助剂10-15份、增稠剂5-8份、流平剂2-4份、防冻剂10-20份、防腐剂2-4份、多功能助剂2-3份、中空玻璃微5-10份。
2.根据权利要求1所述的一种多彩反射隔热涂层,其特征在于:所述红外线反射材料为二氧化钛改性颜料。
3.根据权利要求1所述的一种多彩反射隔热涂层,其特征在于:所述多功能助剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
4.基础漆的制备工艺,基于权1所述基础漆的重量组分;包括以下步骤:先将水加入高速搅拌釜中,在搅拌的情况下加入羟乙基纤维素、消泡剂、分散剂、填料、钛白粉、红外线反射材料、乳液、成膜助剂、增稠剂、防冻剂、防腐剂、多功能助剂。
5.多彩彩粒制造工艺,包括以下步骤:
A.分散相配比:基础漆85-92份,8%保护胶15-20份,通过搅拌,把保护胶加入到基础漆中制成分散相;
B.造粒:5%保护胶45-50份,分散相50-45份,通过搅拌进行造粒;
C.成品漆:氟硅乳液300-350份,成膜助剂15-25份,水180-200份,杀菌剂1-2份,防冻剂8-10份,悬浮剂6-8份,消泡剂0.35-0.4份,各色粒子150-500份,流动流变调节剂7.5-8份;把制成的粒子悬浮乳液加入到连续相制成成品漆。
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